CN105020582B - 逆止输送系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种逆止输送系统及其控制方法，包含一个第一切换阀与一个第二切换阀，及以一个中控单元为工具。该中控单元控制该第一切换阀与该第二切换阀，形成通过一个第二压差泵由一个流体输入源汲取流体的一条第一回路，及通过一个第一压差泵加压流体进入一个流体输出源的一条第二回路，然后，再控制该第一切换阀与该第二切换阀，形成通过该第一压差泵由该流体输入源汲取流体的一条第三回路，及通过该第二压差泵加压流体进入该流体输出源的一条第四回路。借此，本发明能够以该第一切换阀与该第二切换阀特殊的切换设计，形成能够交替变换流体流向，及兼具逆止作用的回路，不但反应速度快、压力稳定，且清洗、维护容易，能够大幅提升实用性与使用寿命。

Description

逆止输送系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种逆止输送系统，特别是涉及一种能够限止流体单向流动的逆止输送系统及其控制方法。

背景技术

参阅图1，以中国台湾公告第M366624号案的逆止阀1为例，其与市面上大多数的逆止阀相同，主要具有一个套筒11、一个密封组12，及一个弹性组件13。该套筒11具有供流体进、出的一个入口111与一个出口112。该密封组12容置在该套筒11内，并具有一个定位块121，及设置在该定位块121的一个垫圈122。该弹性组件13安装在该定位块121反向于该入口111的一端面且推顶该定位块121相对该入口111位移，至以该垫圈122与该套筒111一个内表面气密接触而封闭该入口111。

借此，当流体由该入口111进入且流体压力大于该弹性组件13的弹性作用力时，流体压力就会推顶该定位块121与该垫圈122远离该入口111，而释放流体通过的逆止阀1。相反的，当流体由该出口112进入时，流体压力会与该弹性组件13的弹性作用力形成加乘作用，推顶该定位块121连同该垫圈122愈与该套筒11内表面气密接触，防止流体回流。但是，前述逆止阀1虽然能够达到防止流体逆向回流，却仍然于实际使用时存在有以下缺点：

一、由于该逆止阀1是以机械式的定位块121(或球)控制流体的流向，而必须形成有供该定位块121容纳及活动的空间，因此，若前述逆止阀1应用在由纳升流量进入微升流量的系统环境(如高效液相层析系统)时，就会因为容积变大而导致流体压力产生波动，有流体压力不够稳定的情形，而降低实验数据的准确度。

二、再者，若前述高效液相层析系统使用黏度较高的流体(移动相)时，会因为沾黏问题，或存在颗粒，使该定位块121的反应速度不够灵敏，且会影响该定位块121与该垫圈122的密合效果，而有渗漏，及流体压力不够稳定的情形，而降低实验数据的准确度。

三、使用含盐类或其它具侵蚀作用的流体时，会影响该定位块121或该垫圈122的使用寿命，及密合效果，而导致该逆止阀1丧失逆止作用，而必须频繁更换，不但成本较高，且无法满足使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提升反应速度、压力稳定性、使用寿命，且清洗、维护容易的逆止输送系统及其控制方法。

本发明的逆止输送系统，与一个流体输入源、一个流体输出源、一个第一压差泵、一个第二压差泵连通，该逆止输送系统包含：一个第一切换阀，及一个第二切换阀。该第一切换阀连接该流体输入源，且在能够连通该第一压差泵的一个第一阀位与能够连通该第二压差泵的一个第二阀位间切换。该第二切换阀与该第一切换阀、该流体输出源、该第一压差泵、该第二压差泵连接，且在一个第一转接位与一个第二转接位间切换，在该第一转接位时，与第二阀位的第一切换阀，形成连通该流体输入源与该第二压差泵的一条第一回路，而通过该第二压差泵汲取流体填充该第一回路，及形成连通该流体输出源与该第一压差泵的一条第二回路，而通过该第一压差泵加压流体经该第二回路进入该流体输出源，在该第二转接位时，与该第一阀位的一个第一切换阀，形成连通该流体输入源与该第一压差泵的一条第三回路，而通过该第一压差泵汲取流体填充该第三回路，及形成连通该流体输出源与该第二压差泵的一条第四回路，而通过该第二压差泵加压流体经该第四回路进入该流体输出源。

本发明的逆止输送系统，还包含有一个管路单元，该管路单元具有连接该流体输入源、该第一切换阀、该第二切换阀、该第一压差泵、该第二压差泵与该流体输出源。

本发明的逆止输送系统，该管路单元具有连接该流体输入源与该第一切换阀的一个第一管路、连接该流体输出源与该第二切换阀的一个第二管路、分别连接该第二切换阀与该第一压差泵、第二压差泵的一个第三管路与一个第四管路，及连接该第一切换阀与该第二切换阀的一个第五管路与一个第六管路。

本发明的逆止输送系统，该第一切换阀具有连通该第一管路的一个阀口Ⅰ、连通该第六管路的一个阀口Ⅱ，及连通该第五管路的一个阀口Ⅵ，该阀口Ⅰ在连通该阀口Ⅵ的第二阀位与连通该阀口Ⅱ的第一阀位间切换位置。

本发明的逆止输送系统，该第二切换阀具有连通该第二管路的一个阀口Ⅶ、连通该第三管路的一个阀口Ⅷ、连通第六管路的一个阀口Ⅸ、一个阀口Ⅹ、连通该第五管路的一个阀口Ⅹ Ⅰ，及连通该第四管路的一个阀口Ⅹ Ⅱ，该阀口Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ Ⅰ分别在连通该阀口Ⅷ、Ⅹ、Ⅹ Ⅱ的第一转接位与连通该阀口Ⅹ Ⅱ、Ⅷ、Ⅹ的第二转接位间切换位置。

本发明的逆止输送系统，该逆止输送系统还包含有一个中控单元，该中控单元具有安装在该管路单元的两个压力感测组件，及与所述压力感测组件、该第一切换阀、该第二切换阀、该第一压差泵、该第二压差泵电连接的一个处理器，所述压力感测组件分别安装在该管路单元，且分别用于侦测该第三管路、该第四管路中的压力，该处理器根据一个压力预设值，分别在该第三管路的压力值大于前述压力预设值时，该处理器控制该第一切换阀、该第二切换阀切换而形成该第一回路与该第二回路，或在该第四管路中的压力值大于前述压力预设值时，该处理器控制该第一切换阀、该第二切换阀切换而形成该第三回路与该第四回路。

本发明的逆止输送系统，该处理器在该第一回路充填一定量的流体后，先控制该第一切换阀由该第二阀位切换至该第一阀位，及控制该第二压差泵加压流体，至该第四管路中的压力值大于前述压力预设值时，再控制该第二切换阀由该第一转接位切换至该第二转接位，该处理器进一步在该第三回路充填一定量的流体后，先控制该第一切换阀由该第一阀位切换至该第二阀位，及控制该第一压差泵加压流体，至该第三管路中的压力值大于前述压力预设值时，控制该第二切换阀切换至该第一转接位。

本发明的逆止输送系统的控制方法，以一个中控单元为工具，其特征在于，该控制方法包含下列步骤：步骤a：该中控单元控制该第一切换阀与该第二切换阀，形成通过该第二压差泵由该流体输入源汲取流体的第一回路，及通过该第一压差泵加压流体进入该流体输出源的第二回路。步骤b：该中控单元控制该第一切换阀与该第二切换阀，形成通过该第一压差泵由该流体输入源汲取流体的第三回路，及通过该第二压差泵加压流体进入该流体输出源的第四回路。

本发明的逆止输送系统的控制方法，该步骤b包含有一个步骤b-1：该中控单元在该第一回路充填一定量的流体后，控制该第一切换阀由该第二阀位切换至该第一阀位，而阻断该流体输入源与该第二压差泵连通，一个步骤b-2：该中控单元控制该第二压差泵加压流体，一个步骤b-3：该中控单元于该第一回路中的压力值大于一个压力预设值时，控制该第二切换阀由该第一转接位切换至该第二转接位，形成该第三回路与该第四回路。

本发明的逆止输送系统的控制方法，该步骤a包含有一个步骤a-1：该中控单元在该第三回路充填一定量的流体后，控制该第一切换阀由该第一阀位切换至该第二阀位，而阻断该流体输入源与该第一压差泵连通，一个步骤a-2：该中控单元控制该第一压差泵加压流体，一个步骤a-3：该中控单元于该第三回路中的压力值大于一个压力预设值时，控制该第二切换阀由该第二转接位切换至该第一转接位，形成该第一回路与该第二回路。

本发明的有益效果在于：以该第一切换阀与该第二切换阀特殊的切换设计，形成能够交替变换流体流向，及兼具逆止作用的回路，不但反应速度快、压力稳定，且清洗、维护容易，能够大幅提升实用性与使用寿命。

附图说明

图1是中国台湾公告第M366624号案的剖视图；

图2是本发明逆止输送系统及其控制方法的一个较佳实施例的方块图；

图3是该较佳实施例中流体依循一条第一回路、一条第二回路行进的示意图；

图4是该较佳实施例中一个第二压差泵加压流体的示意图；

图5是该较佳实施例中流体依循一条第三回路、一条第四回路行进的示意图；

图6是该较佳实施例中一个第一压差泵加压流体的示意图；及

图7是该较佳实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图2、图3，本发明逆止输送系统的一个较佳实施例与一个流体输入源2、一个流体输出源3、一个第一压差泵4、一个第二压差泵5连通。该逆止输送系统包含：一个第一切换阀6、一个第二切换阀7、一个管路单元8，及一个中控单元9。

该第一切换阀6连接该流体输入源2，并具有顺序排列的一个阀口Ⅰ～一个阀口Ⅵ。该阀口Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ在连通该阀口Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ的一个第一阀位(如图4、图5)与连通该阀口Ⅵ、Ⅱ、Ⅳ间的一个第二阀位(如图3、图6)间切换位置。

该第二切换阀7与该第一切换阀6、该流体输出源2、该第一压差泵4、该第二压差泵5连接，并具有一个阀口Ⅶ～一个阀口Ⅹ Ⅱ。该阀口Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ Ⅰ分别在连通该阀口Ⅷ、Ⅹ、Ⅹ Ⅱ的第一转接位(如图3、图4)与连通该阀口Ⅹ Ⅱ、Ⅷ、Ⅹ的第二转接位间切换位置(如图5、图6)。

该管路单元8具有连接该流体输入源2与该第一切换阀6阀口Ⅰ的一个第一管路81、连接该流体输出源3与该第二切换阀7阀口Ⅶ的一个第二管路82、分别连接该第二切换阀7阀口Ⅷ、Ⅹ Ⅱ与该第一压差泵4、第二压差泵5的一个第三管路83与一个第四管路84，及连接该第一切换阀6阀口Ⅱ、Ⅵ与该第二切换阀7阀口Ⅸ、Ⅹ Ⅰ的一个第五管路85与一个第六管路86。

该中控单元9具有安装在该第三管路83与该第四管路84的两个压力感测组件91、92，及与所述压力感测组件91、92、该第一切换阀6、该第二切换阀7、该第一压差泵4、该第二压差泵5电连接的一个处理器93。该处理器93预设有一个压力预设值V₀。

值得说明的是，如图3所示，当该第一切换阀6位于第二阀位，该第二切换阀7位于第一转接位时，会与该第一管路81、第五管路85、第四管路84形成连通该流体输入源2与该第二压差泵5的一条第一回路801，及与该第二管路82、该第三管路83形成连通该流体输出源3与该第一压差泵4的一条第二回路802。如图5所示，当该第一切换阀6位于第一阀位，该第二切换阀7位于第二转接位时，会与该第一管路81、第六管路86、第三管路83形成连通该流体输入源2与该第一压差泵4的一条第三回路803，及与该第二管路82、该第四管路84形成连通该流体输出源3与该第二压差泵5的一条第四回路804。

参阅图7，及图2～图6，以下即针对本发明逆止输送系统的控制方法结合实施例步骤说明如后：

值得说明的是，下列实施例步骤是以图3所示的状态为例，此时，流体分别在该第一回路与该第二回路中流动。

步骤101：如图2、图7，及图3所示，该处理器93控制该第一压差泵4加压该第三管路83、第二管路82中的流体，使该第三管路83中的流体通过该阀口Ⅷ、Ⅶ，同时依循如实线箭头所示的第二回路802进入该流体输出源3。

步骤102：该处理器93控制该第二压差泵5于该第一回路801中产生负压，而由该流体输入源2汲取流体通过该阀口Ⅰ、Ⅵ、该阀口Ⅹ Ⅰ、Ⅹ Ⅱ，同时依循如虚线箭头所示的第一回路801行进。

步骤103：如图2、图7，及图4所示，该处理器93在该第一回路801充填一定量的流体后，控制该第一切换阀6由该第二阀位切换至该第一阀位，而阻断该流体输入源2与该第二压差泵5连通。

步骤104：该处理器93控制该第二压差泵5加压流体，使该第一回路801中该第五管路85与该第四管路84内的流体压力升高。

步骤105：该处理器93根据该压力感测组件92所侦测的压力值V，判断该第五管路85与该第四管路84中的流体压力是否大于前述压力预设值V₀，如果是，进行步骤106，如果否，回到步骤104。

步骤106：如图2、图7，及图5所示，该处理器93控制该第二切换阀7由该第一转接位切换至该第二转接位，形成该第三回路803与该第四回路804。

步骤107：该处理器93控制该第二压差泵5加压该第四管路84、第二管路82中的流体，使该第四管路84中的流体通过该阀口Ⅹ Ⅱ、Ⅶ，同时依循如实线箭头所示的第四回路804进入该流体输出源3。

步骤108：该处理器93控制该第一压差泵4于该第三回路803中产生负压，而由该流体输入源2汲取流体通过该阀口Ⅰ、Ⅱ、该阀口Ⅹ Ⅰ、Ⅷ，同时依循如虚线箭头所示的第三回路803行进。

步骤109：如图2、图7，及图6所示，该处理器93在该第三回路803充填一定量的流体后，控制该第一切换阀6由该第一阀位切换至该第二阀位，而阻断该流体输入源2与该第一压差泵4连通。

步骤110：该处理器93控制该第一压差泵4加压流体，使该第三回路803中该第三管路83与该第六管路86内的流体压力升高。

步骤111：该处理器93根据该压力感测组件91所侦测的压力值V，判断该第三管路83与该第六管路86中的流体压力是否大于前述压力预设值V₀，如果是，进行步骤112，如果否，回到步骤110。

步骤112：如图2、图7，及图3所示，该处理器93控制该第二切换阀7由该第二转接位切换至该第一转接位，再次形成该第一回路801与该第二回路802。

如此周而复始，就可以在不间断及兼具逆止作用的情形下，同时进行输入、输出流体的编程，一直到停机为止。

综上所述，本发明的逆止输送系统及其控制方法具有下列优点及功效︰

一、本发明能够以该第一切换阀6与该第二切换阀7特殊的切换设计，形成能够交替变换流体流向，及兼具逆止作用的回路，由于该管路单元8的容积固定，且没有垫圈或定位块、球等密封组件，因此，在流体流动的过程中，可以维持均压，而提升实验数据的准确度。

二、根据前述，轮送流体的管路单元8为一个畅通的管路，因此，不管是具有较高黏度的流体，或是含有颗粒的流体、或是具有侵蚀作用的流体，能够在不影响流动顺畅性的情形下，达到输送效果，且清洗、维护容易，能够大幅提升实用性与使用寿命。

三、由于管路单元8只负责输送流体，而电子式的第一切换阀6或第二切换阀7，不但反应速度较机械式的定位块或球体快，且密合效果佳，能够进一步提升压力的稳定性。

Claims (10)

1.一种逆止输送系统，与一个流体输入源、一个流体输出源、一个第一压差泵、一个第二压差泵连通，其特征在于该逆止输送系统包含：

一个第一切换阀，连接该流体输入源，且在能够连通该第一压差泵的一个第一阀位与能够连通该第二压差泵的一个第二阀位间切换；及

一个第二切换阀，与该第一切换阀、该流体输出源、该第一压差泵、该第二压差泵连接，且在一个第一转接位与一个第二转接位间切换，在该第一转接位时，与第二阀位的第一切换阀，形成连通该流体输入源与该第二压差泵的一条第一回路，而通过该第二压差泵汲取流体填充该第一回路，及形成连通该流体输出源与该第一压差泵的一条第二回路，而通过该第一压差泵加压流体经该第二回路进入该流体输出源，在该第二转接位时，与该第一阀位的一个第一切换阀，形成连通该流体输入源与该第一压差泵的一条第三回路，而通过该第一压差泵汲取流体填充该第三回路，及形成连通该流体输出源与该第二压差泵的一条第四回路，而通过该第二压差泵加压流体经该第四回路进入该流体输出源。

2.根据权利要求1所述的逆止输送系统，其特征在于：该逆止输送系统还包含有一个管路单元，该管路单元连接该流体输入源、该第一切换阀、该第二切换阀、该第一压差泵、该第二压差泵与该流体输出源。

3.根据权利要求2所述的逆止输送系统，其特征在于：该管路单元具有连接该流体输入源与该第一切换阀的一个第一管路、连接该流体输出源与该第二切换阀的一个第二管路、分别连接该第二切换阀与该第一压差泵、第二压差泵的一个第三管路与一个第四管路，及连接该第一切换阀与该第二切换阀的一个第五管路与一个第六管路。

4.根据权利要求3所述的逆止输送系统，其特征在于：该第一切换阀具有连通该第一管路的一个阀口Ⅰ、连通该第六管路的一个阀口Ⅱ，及连通该第五管路的一个阀口Ⅵ，该阀口Ⅰ在连通该阀口Ⅵ的第二阀位与连通该阀口Ⅱ的第一阀位间切换位置。

5.根据权利要求3或4所述的逆止输送系统，其特征在于：该第二切换阀具有一个阀口Ⅹ、连通该第二管路的一个阀口Ⅶ、连通该第三管路的一个阀口Ⅷ、连通第六管路的一个阀口Ⅸ、连通该第五管路的一个阀口ⅩⅠ，及连通该第四管路的一个阀口ⅩⅡ，该阀口Ⅶ、Ⅸ、ⅩⅠ分别在连通该阀口Ⅷ、Ⅹ、ⅩⅡ的第一转接位与连通该阀口ⅩⅡ、Ⅷ、Ⅹ的第二转接位间切换位置。

6.根据权利要求3所述的逆止输送系统，其特征在于：该逆止输送系统还包含有一个中控单元，该中控单元具有安装在该管路单元的两个压力感测组件，及与所述压力感测组件、该第一切换阀、该第二切换阀、该第一压差泵、该第二压差泵电连接的一个处理器，所述压力感测组件分别安装在该管路单元，且分别用于侦测该第三管路、该第四管路中的压力，该处理器根据一个压力预设值，分别在该第三管路的压力值大于前述压力预设值时，该处理器控制该第一切换阀、该第二切换阀切换而形成该第一回路与该第二回路，或在该第四管路中的压力值大于前述压力预设值时，该处理器控制该第一切换阀、该第二切换阀切换而形成该第三回路与该第四回路。

7.根据权利要求6所述的逆止输送系统，其特征在于：该处理器在该第一回路充填一定量的流体后，先控制该第一切换阀由该第二阀位切换至该第一阀位，及控制该第二压差泵加压流体，至该第四管路中的压力值大于前述压力预设值时，再控制该第二切换阀由该第一转接位切换至该第二转接位，该处理器进一步在该第三回路充填一定量的流体后，先控制该第一切换阀由该第一阀位切换至该第二阀位，及控制该第一压差泵加压流体，至该第三管路中的压力值大于前述压力预设值时，控制该第二切换阀切换至该第一转接位。

8.一种根据权利要求1所述的逆止输送系统的控制方法，以一个中控单元为工具，其特征在于，该控制方法包含下列步骤：

步骤a：该中控单元控制该第一切换阀与该第二切换阀，形成通过该第二压差泵由该流体输入源汲取流体的第一回路，及通过该第一压差泵加压流体进入该流体输出源的第二回路；及

步骤b：该中控单元控制该第一切换阀与该第二切换阀，形成通过该第一压差泵由该流体输入源汲取流体的第三回路，及通过该第二压差泵加压流体进入该流体输出源的第四回路。

9.根据权利要求8所述的逆止输送系统的控制方法，其特征在于：该步骤b包含有一个步骤b-1：该中控单元在该第一回路充填一定量的流体后，控制该第一切换阀由该第二阀位切换至该第一阀位，而阻断该流体输入源与该第二压差泵连通，一个步骤b-2：该中控单元控制该第二压差泵加压流体，一个步骤b-3：该中控单元于该第一回路中的压力值大于一个压力预设值时，控制该第二切换阀由该第一转接位切换至该第二转接位，形成该第三回路与该第四回路。

10.根据权利要求8或9所述的逆止输送系统的控制方法，其特征在于：该步骤a包含有一个步骤a-1：该中控单元在该第三回路充填一定量的流体后，控制该第一切换阀由该第一阀位切换至该第二阀位，而阻断该流体输入源与该第一压差泵连通，一个步骤a-2：该中控单元控制该第一压差泵加压流体，一个步骤a-3：该中控单元于该第三回路中的压力值大于一个压力预设值时，控制该第二切换阀由该第二转接位切换至该第一转接位，形成该第一回路与该第二回路。